(57)【要約】【課題】清掃能力が高く清掃効率のよい無水かつ非接触式の太陽光パネル（Ｐ）の清掃方法と清掃装置を提供すること。【解決手段】本発明の太陽光パネル清掃方法は、太陽光パネル（Ｐ）のパネル面上に圧縮気体を噴射することで、パネル面上に太陽光パネル（Ｐ）の全幅に亘って連続する遮蔽帯（Ｓ）を形成し、遮蔽帯（Ｓ）を太陽光パネル（Ｐ）の連続方向に沿って進行させることで、パネル面の清掃済エリア（Ｐ２）を未清掃エリア（Ｐ１）から遮蔽しながら清掃することを特徴とする。本発明の太陽光パネル清掃装置（１）は、太陽光パネル（Ｐ）の傾斜方向の幅に対応した長さを有する本体部と、本体部の長手方向に沿って付設する清掃部と、本体部に付設する走行部と、を備え、清掃部は、圧縮気体を進行方向前方の太陽光パネル（Ｐ）のパネル面へ向けて噴射し、走行部によってパネル面上を走行しながら太陽光パネル（Ｐ）を清掃可能に構成したことを特徴とする。
2018154665.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽光パネルの清掃方法であって、  太陽光パネルのパネル面上に圧縮気体を噴射することで、前記パネル面上に太陽光パネルの全幅に亘って連続する遮蔽帯を形成し、前記遮蔽帯を太陽光パネルの連続方向に沿って進行させることで、前記パネル面の清掃済エリアを未清掃エリアから遮蔽しながら清掃することを特徴とする、  太陽光パネルの清掃方法。
【請求項２】
請求項１に記載の太陽光パネルの清掃方法に用いられる太陽光パネル清掃装置であって、  太陽光パネルの傾斜方向の幅に対応した長さを有する本体部と、  前記本体部の長手方向に沿って付設する清掃部と、  前記本体部に付設する走行部と、を備え、  前記清掃部は、圧縮気体を進行方向前方の太陽光パネルのパネル面へ向けて噴射し、  前記走行部によってパネル面上を走行しながら太陽光パネルを清掃可能に構成したことを特徴とする、  太陽光パネル清掃装置。
【請求項３】
請求項１に記載の太陽光パネルの清掃方法に用いられる太陽光パネル清掃装置であって、  太陽光パネルの傾斜方向の幅に対応した長さを有する本体部と、  前記本体部の長手方向に沿って付設する清掃部と、  太陽光パネル側方の地盤上から前記本体部をパネル面の上方に吊り下げ可能な走行体と、を備え、  前記清掃部は、圧縮気体を進行方向前方の太陽光パネルのパネル面へ向けて噴射し、  前記走行体で太陽光パネル側方の地盤上を走行しながら太陽光パネルを清掃可能に構成したことを特徴とする、  太陽光パネル清掃装置。
【請求項４】
前記本体部の長手方向に沿って複数の前記清掃部が並列し、太陽光パネルのパネル面上において、隣り合う前記複数の清掃部の清掃範囲が少なくとも一部重複することを特徴とする、請求項２または３に記載の太陽光パネル清掃装置。
【請求項５】
前記清掃部は、圧縮気体を噴射するノズルと、前記ノズルに接続するスイングホースと、スイングバーと、を備え、前記スイングバーの一端が前記ノズルに軸支され、他端が前記本体部に軸支されていることで、前記ノズルを進行方向に対して左右へ往復揺動可能に構成されていることを特徴とする、請求項４に記載の太陽光パネル清掃装置。
【請求項６】
前記ノズルは、圧縮気体の噴出によって生じる反力と、屈曲する前記スイングホースの復元力を利用して往復揺動することを特徴とする、請求項５に記載の太陽光パネル清掃装置。
【請求項７】
前記本体部は、前フレームと、後フレームとを有し、前記ノズルは、前記前フレームと前記後フレームの両者に対して着脱自在に構成されており、前記ノズルを前記前フレームへ付設したときと、前記ノズルを前記後フレームへ付設したときとで、圧縮空気の噴射方向が反転することを特徴とする、請求項２または３に記載の太陽光パネル清掃装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、太陽光パネル清掃方法およびこれに用いる太陽光パネル清掃装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  太陽光発電に係る太陽光パネルは、屋外に設置され汚れやすいため、これを清掃するための技術が数多く存在する。特に近年は、メガソーラーの急速な普及に伴い、大量の太陽光パネルをいかに効率的に清掃するかが課題となっている。  引用文献１には、パネル面上を自走する走行体の下部からパネル面へ洗浄液を高圧で噴射して洗浄する清掃装置が開示されている。  引用文献２には、パネル面を水平移動可能なガイドレール上に沿って、洗浄ブラシを上下に移動させながら清掃する清掃装置が開示されている。この清掃装置は、透水性を備えたブラシから洗浄水を流出させながらパネル面上の粉塵を擦り取って清掃する。  このように、従来技術のほとんどは水を用いた洗浄技術である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−２４００５４号公報
【特許文献２】特開２０１７−１３０１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  従来技術には以下のような問題点がある。＜１＞洗浄後のパネル面に水滴が残るため、濡れたパネル面に粉塵が付着して固結することで、洗浄前よりかえって汚染が酷くなるおそれがある。＜２＞洗浄作業中、自然風や洗浄機の稼働に伴う風によって、未洗浄のパネル面上の粉塵が巻上げられて洗浄後のパネル面を再汚染することがある。＜３＞大量の洗浄水を使用するため施工コストが嵩み、環境への負荷も大きい。＜４＞中東の乾燥地帯や山間部など水資源が限られた地域では洗浄水が確保できず使用できない。＜５＞洗浄水の高圧噴射やブラシの接触によって、パネル面に小さな傷（マイクロクラック）をつけるおそれがある。＜６＞大量の洗浄水を吹き付けることで、ガラスとフレームの隙間に水が浸入して故障の原因となる。＜７＞洗浄後に残留した洗浄水が蒸発することでパネル面にウォーターマーク（水垢）が残りやすい。＜８＞廃水の処理が必要なため施工コストが嵩む。【０００５】  本発明の目的は、これら従来技術の課題を解決する太陽光パネル清掃方法および太陽光パネル清掃装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  上記のような課題を解決するための、本発明の太陽光パネル清掃方法は、太陽光パネルのパネル面上に圧縮気体を噴射することで、パネル面上に太陽光パネルの全幅に亘って連続する遮蔽帯を形成し、遮蔽帯を太陽光パネルの連続方向に沿って進行させることで、パネル面の清掃済エリアを未清掃エリアから遮蔽しながら清掃することを特徴とする。【０００７】  本発明の太陽光パネル清掃装置は、太陽光パネルの傾斜方向の幅に対応した長さを有する本体部と、本体部の長手方向に沿って付設する清掃部と、本体部に付設する走行部と、を備え、清掃部は、圧縮気体を進行方向前方の太陽光パネルのパネル面へ向けて噴射し、走行部によってパネル面上を走行しながら太陽光パネルを清掃可能に構成したことを特徴とする。【０００８】  本発明の太陽光パネル清掃装置は、太陽光パネルの傾斜方向の幅に対応した長さを有する本体部と、本体部の長手方向に沿って付設する清掃部と、太陽光パネル側方の地盤上から本体部をパネル面の上方に吊り下げ可能な走行体と、を備え、清掃部は、圧縮気体を進行方向前方の太陽光パネルのパネル面へ向けて噴射し、走行体で太陽光パネル側方の地盤上を走行しながら太陽光パネルを清掃可能に構成したことを特徴とする。【０００９】  本発明の太陽光パネル清掃装置は、本体部の長手方向に沿って複数の清掃部が並列し、太陽光パネルのパネル面上において、隣り合う複数の清掃部の清掃範囲が少なくとも一部重複していてもよい。【００１０】  本発明の太陽光パネル清掃装置は、清掃部が、圧縮気体を噴射するノズルと、ノズルに接続するスイングホースと、スイングバーと、を備え、スイングバーの一端がノズルに軸支され、他端が本体部に軸支されていることで、ノズルを進行方向に対して左右へ往復揺動可能に構成されていてもよい。【００１１】  本発明の太陽光パネル清掃装置は、ノズルが、圧縮気体の噴出によって生じる反力と、屈曲するスイングホースの復元力を利用して往復揺動してもよい。【００１２】  本発明の太陽光パネル清掃装置は、本体部が、前フレームと、後フレームとを有し、ノズルが、前フレームと後フレームの両者に対して着脱自在に構成されており、ノズルを前フレームへ付設したときと、ノズルを後フレームへ付設したときとで、圧縮空気の噴射方向が反転してもよい。
【発明の効果】
【００１３】  本発明の太陽光パネル清掃方法および太陽光パネル清掃装置は、以上の構成によって、次の効果のうち少なくとも一つを備える。＜１＞一度の走行で太陽光パネルの全面を清掃可能であるため、清掃効率がよい。＜２＞圧縮気体に波状の運動エネルギーを与えながら多方向から噴射するため、パネル上の粉塵に与えるインパクトが大きく、清掃能力が高い。＜３＞遮蔽帯で清掃済エリアと未清掃エリアを遮断しながら清掃するため、清掃済エリアの再汚染が発生しない。＜４＞水を使用しないため、残留水による再汚染やウォーターマークが発生しない。＜５＞水を使用しないため、施工コストが安く、水が調達できない場所でも清掃できる。また、環境にも優しい。＜６＞水を使用しないため、浸水による故障のおそれがない。＜７＞非接触式であるため、パネル面を傷つけるおそれがない。＜８＞廃水処理が不要なため、施工コストが安い。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る太陽光パネル清掃装置の説明図。
【図２】清掃部の説明図。
【図３】本発明に係る太陽光パネル清掃方法の説明図。
【図４】実施例２の説明図。
【図５】実施例３の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】  以下、図面を参照しながら本発明の太陽光パネル清掃方法および太陽光パネルの清掃装置について詳細に説明する。なお、説明の便宜上、太陽光パネル清掃装置、太陽光パネル清掃方法の順に記載する。  本明細書において太陽光パネルの「幅」とは、太陽光パネルの傾斜した下辺から上辺に向かう傾斜方向の長さであり、太陽光パネルの「長さ」とは、幅に直交する長さであって、太陽光パネルの連続方向の長さを表す。  「粉塵」とは、埃、砂、塵、花粉、火山灰の降灰など、太陽光パネルの表面に堆積する物質全般を含む。
【実施例１】
【００１６】[太陽光パネル清掃装置]＜１＞全体の構成（図１）。  本発明の太陽光パネル清掃装置１は、太陽光パネルＰのパネル面に圧縮気体を噴射しながら太陽光パネルＰの連続方向に進行することによって、パネル面を非接触式に清掃する装置である。  本例では、太陽光パネルＰのパネル面上を進行しながら清掃する装置について説明する、なお、バックホウなどの走行体４０から吊り下げて清掃する実施例については後述する。  太陽光パネル清掃装置１は、本体部１０と、本体部１０に付設する複数の清掃部２０と、本体部１０に付設する複数の走行部３０と、を少なくとも備える。  清掃作業時、太陽光パネル清掃装置１は、清掃部２０に圧縮気体を供給する送気手段と圧送ホースで接続されるが、図１にはこれらを図示していない。【００１７】＜２＞本体部。  本体部１０は、太陽光パネル清掃装置１の主構造部材である。  本例では、本体部１０は、アルミニウム製の枠体からなる。なお、これに限られず他の部材や構成を採用してもよい。また、枠体を被覆する樹脂製のカバーなどを備えていてもよい。  本体部１０には、清掃部２０へ圧縮気体を圧送する圧送ホースや、走行部３０へ動力を供給するモータやバッテリーなどを付設することができる。  本体部１０の長手方向の長さは太陽光パネルＰの幅に対応する。すなわち、本体部１０の長さは、太陽光パネルＰの全幅以上であるか、または全幅未満であっても、清掃部２０が噴射する圧縮気体が太陽光パネルＰの全幅に及ぶ程度の長さとする。【００１８】＜３＞清掃部（図２）。  清掃部２０は、太陽光パネルＰのパネル面に圧縮気体を噴射する部材である。  本例では、本体部１０の下部から太陽光パネルＰのパネル面方向（すなわち斜め下方）に向けて複数の清掃部２０を並列する。但しこれに限られず、清掃部２０は本体部１０の上部に付設してもよい。  各清掃部２０間の間隔は、隣り合う清掃部２０の清掃範囲が一部重なるように設定する。  本例では、清掃部２０は、ノズル２１と、スイングホース２２と、スイングバー２３と、ベース２４と、を備える。  ノズル２１は、圧縮気体を噴射する部材である。ノズル２１は、後端がスイングホース２２と接続し、先端からスイングホース２２を介して圧送された圧縮気体を噴射する。  スイングホース２２は、圧縮気体の圧送機能とスイングバー２３への付勢機能を備えた可撓性のホースである。本例では合成樹脂製のホースを採用する。  スイングホース２２の先端はノズル２１と接続し、後端はベース２４内を通って外部に延出し、後述する送気手段の圧送ホースと連結する。  スイングバー２３は、ノズル２１を進行方向に対して左右へ揺動自在に構成するための棒状の部材である。  スイングバー２３は、長手方向に対して上下方向に直交する支軸によって、一端がノズル２１に、他端がベース２４に、それぞれ軸支される。  ベース２４は、本体部１０と接続する基部であり、本体部１０の後フレーム１２のフレーム枠下部に固定される。  なお、清掃部２０は上記の構成に限られず、並列した複数のノズル孔からなる幅広ノズルを備えた装置や、スリットノズルを備えたエアーナイフなどを採用してもよい。【００１９】＜３．１＞清掃部の揺動機能（図２）。  清掃部２０の揺動機能について説明する。  本発明の太陽光パネル清掃装置１は、清掃部２０が、ノズル２１を進行方向に対して左右に往復揺動しながら清掃する点に特徴がある。  本例では、圧縮気体の噴出によって生じる反力と、屈曲したスイングホース２２の復元力とを利用して、ノズル２１を連続して往復揺動させる。  具体的な作動について図２を参照しながら説明する。説明中の各方向は清掃部２０を正面から見た状態における方向を示す。（１）直前の噴射によって、ノズル２１とスイングバー２３がいずれも左側を向いている。スイングホース２２は中央から左側に曲がって右へ弓なりに湾曲している（図２（ａ））。（２）湾曲したスイングホース２２の復元力と、ノズル２１から噴射する圧縮気体の反力によって、スイングバー２３がベース２４との支軸を中心に右側に揺動する（図２（ｂ））。（３）ノズル２１が揺動範囲の中央より右側に揺動すると、スイングホース２２の湾曲方向が反転し、スイングホース２２の先端に接続されたノズル２１が、スイングバー２３との支軸を中心に反時計回りに回転する（図３（ｃ））。（４）ノズル２１の回転に伴い、圧縮気体の噴射方向がノズル２１の支軸を中心に反時計回りに回転する。（５）上記（２）〜（４）が左右交互に連続して繰り返されることで、ノズル２１が自律的に往復揺動される。  なお、清掃部２０の往復揺動の手段は上記に限られず、例えば、走行部３０の駆動力を清掃部２０に機械的に伝達して揺動させる等の構成を採用してもよい。【００２０】＜４＞走行部。  走行部３０は、太陽光パネル清掃装置１を走行させるための部材である。  本例では、走行部３０として、本体部１０のフレーム枠の前列と後列の下部にそれぞれ並列した複数のゴムキャスタを採用する。各列のゴムキャスタは車軸に連通したシャフトで連動させる。  ゴムキャスタは走行時に太陽光パネルＰのパネル面を傷付けにくい。なお、これに限られず、ゴムクローラなどを採用してもよい。  走行部３０の稼働電力は、電気ケーブルを介して外部から供給する。このほか、本体部１０にバッテリーを搭載してこれを利用してもよい。【００２１】＜５＞送気手段。  送気手段は、清掃部２０に圧縮気体を供給する装置である。送気手段は、圧送ホースを介して、清掃部２０のスイングホース２２に接続する。  本例では、送気手段として、取り込んだ外気を圧縮して圧縮気体を生成する圧縮機を採用する。【００２２】[太陽光パネル清掃方法]（図３）。  引き続き、本発明の太陽光パネル清掃方法について説明する。  本発明の太陽光パネル清掃方法は、パネル面上に圧縮気体を噴射して太陽光パネルの全幅に亘る遮蔽帯を構成し、遮蔽帯を太陽光パネルの連続方向に沿って進行させることで清掃する方法である。【００２３】＜１＞太陽光パネル清掃装置の設置。  本体部１０の長手方向を太陽光パネルＰの幅方向に合わせた向きで清掃部２０の噴射方向を進行方向前方に向け、太陽光パネルＰのパネル面上に太陽光パネル清掃装置１を設置する。【００２４】＜２＞清掃部の稼働。  送気手段を稼働させて、圧送ホースを介して清掃部２０へ圧縮気体を圧送する。  圧縮気体の供給を受けた清掃部２０は、ノズル２１を左右に揺動しながら、ノズル２１からパネル面へ圧縮気体を噴射する。【０���２５】＜３＞パネル面の清掃。  ノズル２１から噴射された圧縮気体は、ノズル２１前方のパネル面に衝突し、パネル面上の粉塵を前方へ吹き飛ばす。ノズル２１は左右に揺動するため、前方の扇状の範囲の粉塵が放射状に吹き飛ばされる。  各清掃部２０の清掃範囲が隣り合う清掃部２０の清掃範囲と重複するため、パネル面上に、太陽光パネルＰの全幅に亘って切れ目のない遮蔽帯Ｓが形成される。  遮蔽帯Ｓとは、複数のノズル２１からパネル面に向かって噴射される圧縮気体と、パネル面に衝突して反射した圧縮気体とによって、本体部１０の前方下部に持続的に形成される連続した帯状の高圧空間である。  前方に吹き飛ばされた粉塵は、降下する度に遮蔽帯Ｓに弾き飛ばされることでパネル面の傾斜に沿って徐々に下方へ吹き払われ、最終的に太陽光パネルＰ側方の地盤上に払い落とされる。【００２６】＜３．１＞清掃部の機能。  本発明の太陽光パネル清掃方法は、清掃部２０のノズル２１が左右に高速揺動しながら噴射することで、圧縮気体に波状の運動エネルギーを付与することができる。また、ノズル２１の揺動と進行によって、パネル面の一点上の粉塵に対して多方向から衝撃を与えることができる。  このため、一方向への固定噴射に比べて、粉塵に与えるインパクトが大きく、雨などによってパネル面に固結した粉塵も剥がし取って除去することができる。【００２７】＜３．２＞遮蔽帯の機能。  本発明の太陽光パネル清掃方法は、遮蔽帯Ｓによって、太陽光パネルＰのパネル面を未清掃エリアＰ１と清掃済エリアＰ２とに二分して両者を遮断する。  未清掃エリアＰ１上の粉塵が風によって清掃済エリアＰ２側に吹き寄せられても、遮蔽帯Ｓがこれを吹き戻して越境させないため、清掃済エリアＰ２が再汚染されるおそれがない。【００２８】＜４＞パネル面上の進行。  清掃部２０を稼働させてパネル面上に遮蔽帯Ｓを形成しながら、走行部３０を駆動して、太陽光パネルＰの連続方向に沿ってパネル面上を進行する。  遮蔽帯Ｓがパネル面の最端部に至ることでパネル面上の粉塵が全て除去され、太陽光パネルＰの清掃が完了する。【００２９】＜５＞太陽光パネル清掃方法の特徴。  本発明の太陽光パネル清掃方法は、圧縮気体によって形成した遮蔽帯Ｓによって、太陽光パネルＰを無水かつ非接触式で清掃する点に特徴を有する。  遮蔽帯Ｓの進行によって、あたかも巨大なブラシでパネル面上の粉塵を水平に拭い取るように効率的に清掃するが、ブラシと異なりパネル面に接触しないため、パネル面を傷付けるおそれがない。  また、水を使用しないため再汚染やウォーターマークが発生せず、給水も排水も必要としないため施工コストが安く、環境にも優しい。
【実施例２】
【００３０】[走行体を備える例]（図４）  実施例１では、本体部１０の下部に付設した走行部３０によって太陽光パネルＰ上を自走する構成であったが、本例では、重機などの走行体４０によって太陽光パネルＰ側方の地盤上を走行して清掃する。  本例では、走行体４０としてバックホウを採用する。バックホウのバケット部分を取り外し、アームを本体部１０の上部に接続することで、バックホウの動力を利用して太陽光パネル清掃装置１とすることができる。  なお、走行体４０はバックホウに限らず、他の建設作業車などを採用してもよい。
【実施例３】
【００３１】[清掃部を着脱自在とした例]（図５）  実施例１では、清掃部２０は本体部１０の後フレーム１２に固着されていたため、例えば太陽光パネルＰのパネル面上を洗浄した後に折り返して再清掃する場合、太陽光パネル洗浄装置１を本体部１０ごと持ち上げて、パネル面上の向きを反転させる必要があった。  これに対し、本例では清掃部２０を本体部１０に対して着脱自在な構造とし、前フレーム１１と後フレーム１２の両者に、噴射方向を反転して付設できるように構成する。本体部１０への着脱構造は、ネジによる螺着や、差し込みや嵌め込みによる係合など、公知の着脱構造を採用することができる。  本例では、太陽光パネルＰを再清掃する場合、後フレーム１２に付設していた清掃部２０を取り外し、噴射方向を反転した向きで前フレーム１１に取付けることで、本体部１０を持ち上げることなく容易に清掃方向を転換することができる。
【符号の説明】
【００３２】  １    太陽光パネル清掃装置  １０  本体部  １１  前フレーム  １２  後フレーム  ２０  清掃部  ２１  ノズル  ２２  スイングホース  ２３  スイングバー  ２４  ベース  ３０  走行部  ４０  走行体  Ｐ    太陽光パネル  Ｐ１  未清掃エリア  Ｐ２  清掃済エリア  Ｓ    遮蔽帯
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
2018154665.tif 000008
2018154665.tif 000009